Сонячні батареї хоч і екологічно чисті, але при цьому - дуже дорогі. Вчені знайшли їм альтернативу - полімерні сонячні батареї. Про те, що це таке, розказано в статті.

Людина, хоча б трохи цікавиться сонячною енергетикою, прекрасно уявляє собі, що таке сонячна батарея - це сукупність великої кількості фотоелементів, укріплених на будь-якої поверхні.

Фотоелемент являє собою напівпровідниковий пристрій, що перетворює енергію Сонця в електричний струм. Фотоелементи «традиційних» сонячних батарей виробляють з кремнію. Процес виробництва таких батарей складний і дуже дорогий. Незважаючи на те, кремній - це дуже поширений елемент і що в земній корі міститься близько 20% кремнію, процес перетворення вихідного піску в Високочистий кремній дуже складним і дорогим.

Крім того, часом виникають проблеми з утилізацією відпрацьованих фотоелементів, оскільки в цих фотоелементах крім кремнію міститься ще і кадмій. І нарешті, кремнієві фотоелементи в міру роботи сильно нагріваються. Після чого їх продуктивність починає знижуватися. Тому кремнієвим батареям крім фотоелементів потрібні ще й дорогі системи охолодження. Подібна про це дивіться тут: Як влаштовані і працюють сонячні батареї . Все це змусило вчених шукати більш ефективні способи перетворення сонячної енергії .

Альтернативою кремнієвим сонячним батареям можуть стати полімерні сонячні батареї. Це нова технологія, над розвитком якої працюють десятки науково-дослідних інститутів і фірм по всьому світу. Дивіться також: Новітні технології. струмопровідний пластик

Полімерний фотоелемент - це плівка, яка складається з активного шару (полімеру), електродів з алюмінію, гнучкою органічної підкладки та захисного шару. Для створення рулонних полімерних сонячних батарей окремі плівкові фотоелементи об'єднують між собою.

Переваги полімерних сонячних батарей в порівнянні зі звичайними кристалічними: компактність, легкість, гнучкість. Такі батареї недорогі у виробництві (для їх виготовлення не використовується дорогий кремній) і екологічні, так як вони роблять на навколишнє середовище менш значний вплив.

Недолік поки один - ефективність перетворення сонячної енергії полімерних сонячних батарей поки дуже низький. Цей недолік і обмежував створення таких батарей на рівні зразків-прототипів.

В даний час, найбільший коефіцієнт корисної дії полімерних сонячних батарей вдалося домогтися Алану Хігер з центру полімерів і органічних твердих частинок університету Каліфорнії в Санта-Барбарі (сім років тому він отримав Нобелівську премію з хімії за відкриття і розвиток провідних полімерів) і Кванхо Лі з корейського інституту науки і технології в Гванджу.

Їх сонячна батарея має ККД в 6,5% при освітленості в 0,2 вата на квадратний сантиметр. Це найвищий рівень, досягнутих для сонячних батарей з органічних матеріалів. І хоча кращі кремнієві сонячні батареї мають ККД 40%, проте до полімерних батарей в усьому світі виявляють дуже сильний інтерес. Правда технологія виробництва таких батарей знаходиться поки що в ранній стадії свого розвитку.

Перші полімерні батареї в промислових масштабах почали випускати в Данії.

Зовсім недавно датська компанія «Mekoprint A / S» запустила першу лінію, на якій будуть проводиться полімерні сонячні батареї. Компанія близько 10 років займалася проектно-конструкторськими роботами і ось тепер готова до масового випуску таких батарей.

Виробництво полягає в багатошарової друку сонячного фотоелемента на гнучку плівку, яку потім можна скручувати, розрізати і робити з плівки сонячні батареї абсолютно будь-яких розмірів.

За заявами фахівців компанії, основний плюс полімерних батарей - це їх дешевизна. Їх виробництво обійдеться компанії як мінімум в 2 рази дешевше, ніж виробництво звичайних, кремнієвих батарей. Ця обставина, в свою чергу, позначиться на ринковій вартості полімерних батарей і в результаті вони стануть набагато доступнішими.

Другим плюсом полімерних батарей є їх приголомшлива гнучкість. Таку батарею - можна різати ножем, можна згортати в трубку, можна наклеїти на будь-яку поверхню абсолютно довільної форми.

При бажанні таку батарею можна наклеїти навіть на одяг (що і було одного разу зроблено данськими фахівцями). Полімерна батарея була наклеєна на звичайну шапку. І в сонячну погоду потужності батареї цілком вистачало на те, щоб від неї працював невеликий переносний радіоприймач.

І нарешті, не можна не згадати і про чистоту процесу виробництва таких батарей. Виявляється. їх виробництво не шкідливіше, ніж виробництво звичайної пластикового посуду і про шкідливі викиди в атмосферу, що відбуваються при виробництві звичайних батарей з кремнію скоро можна забути.

Цілком можливо, що через якийсь час ми забудемо про газі та вугіллі, так як при подальшому розвитку цієї технології цілком можливо що виробляється електроенергія з використанням полімерних СК батарей виявиться дешевше процесу отримання електроенергії шляхом спалювання традиційних енергоносіїв.

Андрій повну